і
РАДИОСВЯЗЬ
)
Рис.
6
Рис. 7
1
гсн=і
0
\гг
с Ь л з
Сзи
$
Рис. 8
Г Л "
2/.к
\гг
_1ск
1
С
к
т
т *
= 0>
и4 -5
-"
Сзи
“управляющего" конденсатора. Это свя-
зано с тем, что изменение емкости кон-
денсатора изменяет и глубину обратной
связи в генераторе.
2. Во всех рассмотренных КГ при ге-
нерации на первой механической гар-
монике выходное напряжение оказыва-
ется несколько больше, чем при гене-
рации на третьей механической гармо-
нике.
3. Увеличение же выходного напря-
жения генератора с увеличением емко-
сти “управляющего” конденсатора, ког-
да генератор находится в зоне двухчас-
тотных колебаний, объясняется тем, что
в этой области сосуществуют колебания
с частотой первой и третьей механичес-
ких гармоник, и при увеличении емкос-
ти амплитуда (доля) колебаний с часто-
той первой механической гармоники
увеличивается (соответственно, доля ко-
лебаний с частотой третьей механичес-
кой гармоники уменьшается).
Если учесть, что колебания с часто-
той первой механической гармоники
всегда сильнее, чем колебания с часто-
той третьей механической гармоники
(см. выше п.
2
), становится понятным и
увеличение выходного напряжения КГ в
области двухчастотных колебаний при
увеличении емкости “управляющего”
конденсатора.
Увеличение емкости “управляюще-
го” конденсатора вне зоны двухчастот-
ных колебаний приводит, наоборот, к
уменьшению выходного напряжения ге-
нератора (что отмечалось выше).
Проведенные эксперименты и их
анализ позволяют сделать следующие
достаточно общие выводы (относитель-
но рассматриваемых схем КГ).
Так, для всех исследованных схем
возможна работа как на первой, так и
на третьей механической гармонике
кварца при соответствующем выборе
емкости “управляющего” конденсатора.
При этом существует относительно не-
большая зона двухчастотных детерми-
нированных колебаний.
Наблюдаемые отличия в работе КГ
на ВЧ БТ и КГ на СВЧ ПТ, а также ано-
мальная работа КГ на СВЧ ПТ в случае
использования достаточно низкочас-
тотных кварцев, обусловлены разницей
в значениях СБЭ
для БТ и Сзи для ПТ
'БЭ>>£'зи)'
Если сравнять величины емкостей
СБЭ
и Сзи путем подключения дополни-
тельной (внешней) емкости Сдоп (Сдоп =
С*^) между затвором и истоком ПТ, т.е.
обеспечив СБЭ
и С ^ + Сдал, КГ на БТ и
КГ на ПТ начинают вести себя пример-
но одинаково!
Поскольку при выполнении условия
СБЭ«СЗИ
+ Сдал все КГ в качественном
плане ведут себя примерно одинаково
вне зависимости от типа активного эле-
мента (БТ или ПТ), можно предположить,
что вид волыамперной характеристики
активного элемента не сильно влияет на
работу КГ. Это позволяет снизить тре-
бования к точности при аппроксимации
усилительного элемента КГ на началь-
ной стадии разработки математической
модели работы генераторов.
Отметим, что предложенную схему
КГ на СВЧ ПТ можно рассматривать как
схему емкостной Трехтонки”.
Эквивалентная схема генератора
для этого случая, которую можно при-
менить и при построении математичес-
кой модели процесса, представлена на
рис.
6
.
Интересно, что до настоящего Вре-
мени считалось, что емкостная Трехтон-
ка” с кварцем может работать (генери-
ровать) только на первой механической
гармонике.
Поскольку все рассмотренные в
[1
]
и настоящей статье схемы КГ работа-
ют как на первой, так и на третьей ме-
ханической гармонике кварца, для
анализа и создания математических
моделей таких генераторов можно
также использовать и эквивалентную
схему кварца, которая позволяет
учитывать его работу как на первой, так
и на третьей механической гармонике
(см. рис. 7). Используя уже такую эк-
вивалентную схему работы кварца
(рис. 7), можно представить эквивален-
тную схему работы собственно КГ на ПТ
согласно рис.
8
.
Как видно, все рассмотренные схе-
мы КГ автора, работающие на первой
и/или третьей механической гармони-
ке кварца, не содержат никаких коле-
бательных (резонансных) контуров (или
. дросселей), кроме самого кварца!
Это значительно упрощает изготов-
ление и настройку таких гармониковых
КГ путем подбора в основном только
емкости “управляющего” конденсатора,
тем самым повышая надежность рабо-
ты схемы.
В заключение отметим, что на этом
(первом) этапе исследований были сде-
ланы определенные упрощения при
оценке работы КГ.
Так, не была учтена взаимная мо-
дуляция первой и третьей механичес-
ких гармоник кварца в двухчастотной
зоне работы генератора на нелинейно-
сти характеристики транзистора (при
этом транзистор работает как своеоб-
разный смеситель). Не были учтены
также возможные процессы взаимной
синхронизации первой и третьей меха-
нической гармоник и различных продук-
тов, образующихся при смешении этих
гармоник, а также то обстоятельство,
что собственно кварц работает при до-
статочно больших уровнях мощности,
а, значит, элементы его эквивалентной
схемы уже нельзя считать строго ли-
нейными.
Решение этих вопросов ‘требует
, дальнейших исследований.
Литература
1. Артеменко В. Кварцевые гармони-
ковые генераторы на биполярных тран-
зисторах. - Радиолюбитель КВ и УКВ,
2003, №12, с. 30.
..33 (или Радиолюби-
тель, 2004,
№ 8 , С.
35.
..39).
2. Лабутин Л. Кварцевые резонато-
ры. - Радио, 1975, №3, с. 13.
.. 16.
Радиолюбитель - 11 /2006
| 53
предыдущая страница 53 Радиолюбитель 2006-11 читать онлайн следующая страница 55 Радиолюбитель 2006-11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст